В наше время сложно представить жизнь без информации. В каждой области появляются новые технологии, разрабатываются многофункциональные гаджеты, роботы, которые занимают большую часть времени у каждого.
Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений
Не так давно мир роботов казался нам чем-то вымышленным и сказочным. Мог ли кто-то представить, что в настоящий момент эта отрасль разовьется в крупных масштабах и будет задействована в разных сферах нашей жизни. Робототехника уже не новое, но стремительно развивающееся направление. Сейчас роботы уже используются в промышленности, с их помощью можно увеличить объем выпускаемой продукции, в медицине, где с их использованием проводятся операции, в социальной сфере роботы помогают отвечать на телефонные звонки и информировать граждан. Домашние роботы помогают сделать рутинные дела по дому более приятным времяпрепровождением. В тот момент, когда робот-пылесос убирает квартиру, мы спокойно можем заняться другими делами.
Одна из целей педагогического колледжа №18 – это получение конкурентоспособного выпускника, который будет обладать всеми необходимыми компетенциями, востребованными на современном рынке труда. При работе со студентами специальности «информационные системы и программирование» большое внимание уделяем направлению «Робототехника» как в учебной деятельности, так и в системе дополнительного образования.
Изучая теорию, датчики, которыми обладают роботы, студенты понимают механизм работы роботов, из чего они состоят, как и на какие команды реагируют. Робототехника развивает творческое, критическое мышление. Происходит межпредметная связь с такими предметами, как физика, математика, ИКТ, позволяющая вовлечь ребят в процесс инновационного научно-технического творчества.
Для работы со студентами первого курса и развития интереса к профессиональной деятельности, повышения мотивации обучения разработаны дополнительные курсы «Сборка/разборка электронного оборудования» и «Проектирование инфраструктуры умного дома».
Все занятия проходят практически, то есть студенты решают прикладные задачи на реальном оборудовании. Arduino – это небольшая плата на основе встроенного микроконтроллера. Микроконтроллер представляет собой программируемую интегральную схему, которая позволяет управлять работой сложных механических, электрических и программных систем с помощью сравнительно простых команд. Устройства, созданные на основе Arduino, могут взаимодействовать с окружающей средой посредством различных датчиков. Микроконтроллер обрабатывает входящие данные, а программа выдает новые данные в виде аналоговых или цифровых значений. В качестве программной среды разработки применяется среда Arduino IDE. Для создания собственных проектов очень важно иметь полное понимание основ электротехники. Происходит знакомство с компонентами электронных схем: резисторами, светодиодами, транзисторами, выпрямительными диодами и реле, с макетными платами для навесного монтажа электронных схем. Практикум дает возможность студентам освоить основы электроники, мехатроники и практического программирования микроконтроллеров на языке С++, используя приемы разработки аппаратной и программной части автономных роботов на платформе Arduino. А также дает представления о преимуществах STEM-подхода при изучении языков программирования. Его используют для развития у студентов прикладных инженерных знаний и навыков в области электроники, программирования, роботостроения, что позволяет им почувствовать себя исследователями и конструкторами сложных технических устройств.
Работа над проектами дает возможность сформировать и развить в каждом студенте те навыки и компетенции, которые необходимы человеку цифровой эпохи: осознанность достижения результата проектной деятельности; инициативную творческую самостоятельность; самоменеджмент; коммуникацию и кооперацию; интеграцию и системный подход к решению проблемы.
Важной составляющей любой деятельности является возможность реализации и подтверждения своего мастерства в соответствующей общественной среде. Этому способствуют различные мероприятия: выставки, конкурсы, мастер-классы, фестивали, конференции, хакатоны, семинары.
Целью таких конкурсов и соревнований, как правило, является поиск среди участников конкурса способных обучающихся, которые в будущем могли бы стать специалистами в инженерных областях. Проектные работы участников направлены на решение какой-либо проблемы, существующей на сегодняшний день в области, например, окружающей среды или технологий, путем создания полезного роботизированного устройства.
Студенты в процессе работы в рамках робототехники заинтересованы созданием различных роботизированных устройств, не боятся экспериментировать и изобретать что-то новое. Кроме того, у них есть поддержка в виде различных олимпиад, базирующихся на робототехнике, где они могут проявить творчество в технической области. Поэтому дальнейшее развитие робототехники как дополнительного образования или внедрение ее в другие учебные дисциплины, а также использование робототехники в творческих конкурсах поспособствует в будущем появлению квалифицированных рабочих кадров в области технологий и роботизированной инженерии. Нет никаких сомнений в том, что робототехника является перспективным направлением развития, дальше мы сможем увидеть еще больше интересных и полезных разработок.
Анатолий ГАХОВ, Антон ЧЕКАЛ, преподаватели педагогического колледжа №18 «Митино»
Читайте материал в сетевом издании «Учительская газета».